提高 Python 运行效率的六个窍门

窍门一:关键代码使用外部功能包

Python简化了许多编程任务,但是对于一些时间敏感的任务,它的表现经常不尽人意。使用C/C++或机器语言的外部功能包处理时间敏感任务,可以有效提高应用的运行效率。这些功能包往往依附于特定的平台,因此你要根据自己所用的平台选择合适的功能包。简而言之,这个窍门要你牺牲应用的可移植性以换取只有通过对底层主机的直接编程才能获得的运行效率。以下是一些你可以选择用来提升效率的功能包:

Cython

Pylnlne

PyPy

Pyrex

这些功能包的用处各有不同。比如说,使用C语言的数据类型,可以使涉及内存操作的任务更高效或者更直观。Pyrex就能帮助Python延展出这样的功能。Pylnline能使你在Python应用中直接使用C代码。内联代码是独立编译的,但是它把所有编译文件都保存在某处,并能充分利用C语言提供的高效率。

窍门二:在排序时使用键

Python含有许多古老的排序规则,这些规则在你创建定制的排序方法时会占用很多时间,而这些排序方法运行时也会拖延程序实际的运行速度。最佳的排序方法其实是尽可能多地使用键和内置的sort()方法。譬如,拿下面的代码来说:

importoperator

somelist=[(1,5,8),(6,2,4),(9,7,5)]

somelist.sort(key=operator.itemgetter(0))

somelist

#Output = [(1, 5, 8), (6, 2, 4), (9, 7, 5)]

somelist.sort(key=operator.itemgetter(1))

somelist

#Output = [(6, 2, 4), (1, 5, 8), (9, 7, 5)]

somelist.sort(key=operator.itemgetter(2))

somelist

#Output = [(6, 2, 4), (9, 7, 5), (1, 5, 8)],

在每段例子里,list都是根据你选择的用作关键参数的索引进行排序的。这个方法不仅对数值类型有效,还同样适用于字符串类型。

窍门三:针对循环的优化

每一种编程语言都强调最优化的循环方案。当使用Python时,你可以借助丰富的技巧让循环程序跑得更快。然而,开发者们经常遗忘的一个技巧是:尽量避免在循环中访问变量的属性。譬如,拿下面的代码来说:

lowerlist=['this','is','lowercase']

upper=str.upper

upperlist=[]

append=upperlist.append

forwordinlowerlist:

append(upper(word))

print(upperlist)

#Output = ['THIS', 'IS', 'LOWERCASE']

每次你调用str.upper, Python都会计算这个式子的值。然而,如果你把这个求值赋值给一个变量,那么求值的结果就能提前知道,Python程序就能运行得更快。因此,关键就是尽可能减小Python在循环中的工作量。因为Python解释执行的特性,在上面的例子中会大大减慢它的速度。

(注意:优化循环的方法还有很多,这只是其中之一。比如,很多程序员会认为,列表推导式是提高循环速度的最佳方法。关键在于,优化循环方案是提高应用程序运行速度的上佳选择。)

窍门四:使用较新的Python版本

如果你在网上搜索Python,你会发现数不尽的信息都是关于如何升级Python版本。通常,每个版本的Python都会包含优化内容,使其运行速度优于之前的版本。但是,限制因素在于,你最喜欢的函数库有没有同步更新支持新的Python版本。与其争论函数库是否应该更新,关键在于新的Python版本是否足够高效来支持这一更新。

你要保证自己的代码在新版本里还能运行。你需要使用新的函数库才能体验新的Python版本,然后你需要在做出关键性的改动时检查自己的应用。只有当你完成必要的修正之后,你才能体会新版本的不同。

然而,如果你只是确保自己的应用在新版本中可以运行,你很可能会错过新版本提供的新特性。一旦你决定更新,请分析你的应用在新版本下的表现,并检查可能出问题的部分,然后优先针对这些部分应用新版本的特性。只有这样,用户才能在更新之初就觉察到应用性能的改观。

窍门五:尝试多种编码方法

每次创建应用时都使用同一种编码方法几乎无一例外会导致应用的运行效率不尽人意。可以在程序分析时尝试一些试验性的办法。譬如说,在处理字典中的数据项时,你既可以使用安全的方法,先确保数据项已经存在再进行更新,也可以直接对数据项进行更新,把不存在的数据项作为特例分开处理。请看下面第一段代码:

n=16

myDict={}

foriinrange(0,n):

char='abcd'[i%4]

ifcharnotinmyDict:

myDict[char]=0

myDict[char]+=1

print(myDict)

当一开始myDict为空时,这段代码会跑得比较快。然而,通常情况下,myDict填满了数据,至少填有大部分数据,这时换另一种方法会更有效率。

n=16

myDict={}

foriinrange(0,n):

char='abcd'[i%4]

try:

myDict[char]+=1

exceptKeyError:

myDict[char]=1

print(myDict)

在两种方法中输出结果都是一样的。区别在于输出是如何获得的。跳出常规的思维模式,创建新的编程技巧能使你的应用更有效率。

窍门六:交叉编译你的应用

开发者有时会忘记计算机其实并不理解用来创建现代应用程序的编程语言。计算机理解的是机器语言。为了运行你的应用,你借助一个应用将你所编的人类可读的代码转换成机器可读的代码。有时,你用一种诸如Python这样的语言编写应用,再以C++这样的语言运行你的应用,这在运行的角度来说,是可行的。关键在于,你想你的应用完成什么事情,而你的主机系统能提供什么样的资源。

Nuitka是一款有趣的交叉编译器,能将你的Python代码转化成C++代码。这样,你就可以在native模式下执行自己的应用,而无需依赖于解释器程序。你会发现自己的应用运行效率有了较大的提高,但是这会因平台和任务的差异而有所不同。

(注意:Nuitka现在还处在测试阶段,所以在实际应用中请多加注意。实际上,当下最好还是把它用于实验。此外,关于交叉编译是否为提高运行效率的最佳方法还存在讨论的空间。开发者已经使用交叉编译多年,用来提高应用的速度。记住,每一种解决办法都有利有弊,在把它用于生产环境之前请仔细权衡。)

在使用交叉编译器时,记得确保它支持你所用的Python版本。Nuitka支持Python2.6, 2.7, 3.2和3.3。为了让解决方案生效,你需要一个Python解释器和一个C++编译器。Nuitka支持许多C++编译器,其中包括Microsoft Visual Studio, MinGW 和 Clang/LLVM。

交叉编译可能造成一些严重问题。比如,在使用Nuitka时,你会发现即便是一个小程序也会消耗巨大的驱动空间。因为Nuitka借助一系列的动态链接库(DDLs)来执行Python的功能。因此,如果你用的是一个资源很有限的系统,这种方法或许不太可行。学好python你需要一个良好的环境,一个优质的开发交流群,群里都是那种相互帮助的人才是可以的,我有建立一个python学习交流群,在群里我们相互帮助,相互关心,相互分享内容,这样出问题帮助你的人就比较多,群号是301,还有056,最后是051,这样就可以找到大神聚合的群,如果你只愿意别人帮助你,不愿意分享或者帮助别人,那就请不要加了,你把你会的告诉别人这是一种分享。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,271评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,275评论 2 380
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,151评论 0 336
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,550评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,553评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,559评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,924评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,580评论 0 257
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,826评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,578评论 2 320
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,661评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,363评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,940评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,926评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,156评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,872评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,391评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 本文摘自同行说用户“春风拂面”分享的文章,原文链接:http://www.kuqin.com/shuoit/201...
    程序猿联盟阅读 2,975评论 1 14
  • Android 自定义View的各种姿势1 Activity的显示之ViewRootImpl详解 Activity...
    passiontim阅读 171,387评论 25 707
  • Spring Cloud为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具(例如配置管理,服务发现,断路器,智...
    卡卡罗2017阅读 134,580评论 18 139
  • 每日一题 1.补写出下列句子的空缺部分。 (1)王勃《滕王阁序》中以色彩的浓淡对比突出秋日景物的特征,被前人誉为“...
    f7fb9c84132d阅读 344评论 0 1
  • 昨天九点多到家,洗完脸就打开电脑,边看电视剧边吃水果和酸奶,对了,我还沏了壶茶。 太不争气,这几天连续上班嗓子已经...
    从练习中成长阅读 172评论 0 1